近日,曾在国内外成功开凿了数十处大型隧道的中铁一局施工队,开进位于浏阳河东的长沙市芙蓉区东岸乡东屯村施工,备受社会各界关注的武广客运专线浏阳河隧道工程全面动工。中铁一局集团武广客运专线浏阳河隧道项目部书记张勇智透露,浏阳河隧道开挖总工期大约为两年半时间,2009年上半年开凿完毕。
隧道方案利于长沙未来发展
武广客运专线浏阳河隧道北起长沙县潇湘西路南侧,在穿越京珠高速与长永高速立交的牛角冲互通后,通过星沙开发区密集群与民房区后通过浏阳河,南至长沙机场高速公路辅道南侧,设计为铁路单洞双线断面,全长10.1公里。
据长沙市发改委副主任潘胜强介绍,按照铁道部原设计方案,武广客运专线经过长沙时,从东北方向引入,经星沙段后架设将近10公里的浏阳河特大桥,相继跨越开元西路、牛角冲互通立交、京珠高速公路、浏阳河等道路及河流,直接、进入黎托设新长沙站。但星沙段采用桥梁方案涉及交通、水利、开发区等多个部门,不仅协调难度大,而且拆迁工程特别多,工程实施困难。更为重要的是,未来长沙向东拓展后,这座将近10公里的铁路高架桥正好将长沙分为两半,影响城市美观,也阻碍长沙发展。星沙段采用隧道方案,尽管总投资增大,但拆迁量大大减少,工程实施相对容易,更不影响长沙未来发展。
潇湘路以南进机场路以南出
相关专家透露,武广客运专线长沙县潇湘路以北线路与原桥梁方案基本相同。采用隧道方案后,武广客运专线通过潇湘路便潜入地下,以暗埋隧道下穿京珠高速公路及牛角冲互通立交。大约在娃哈哈、迪科等工业园区之下深埋通过,接着下穿张公岭,经倪家屋场,暗线穿越浏阳河、机场高速公路,最后从机场高速公路辅道南侧露出。
记者获悉,浏阳河隧道出口(南端)段施工任务由中铁一局集团承担,长度为5.145公里,由中铁一局集团承担。其中暗挖隧道3.945公里,明挖隧道1.020公里,洞外引道180米。隧道先以5.002‰缓坡上升,在变坡点处采用3‰纵坡上升,最后接20.0‰的上坡快速上升并出露地面,隧道出口左线轨面标高为36.17米。
出口段辅助坑道设计有一斜井和一竖井,斜井位于线路前进方向左侧并与线路相平行,与线路左线距离为67.5米,井身斜长为665.48米,综合坡度8.05%,斜井断面为城门洞形,每200米设一处错车道,错车道长30米。竖井位于线路中心,设计为矩形断面。
专家坦承隧道开凿苦难重重
专家透露,武广客运专线浏阳河隧道工程有四大难点。
下穿浏阳河地段施工。隧道下穿浏阳河,计362米。该段隧道位于弱风化基岩中,属Ⅴ级围岩,埋深19.1-23.8米左右,围岩相对破碎且透水性强,施工过程中工程措施不当极易发生大规模的突涌水及隧道坍塌等地质灾害,是本工程施工的第一个难点,也是本工程的重点。
下穿机场高速公路地段施工。隧道下穿机场高速公路,采用暗挖法施工。隧道基本位于第四系土层中,围岩级别为Ⅵ级,地质条件差,洞顶埋深浅(洞顶距高速公路路面仅8米左右),地表道路交通流量大且路面沉降要求严。施工中如何在确保既有公路安全畅通的情况下快速安全通过该段是本工程的第二个难点,也是本工程的重点。
隧道明挖地段基坑防护施工。隧道出口端设计为明挖暗埋法,且两段中间被机场高速公路分割。该段地表覆盖层薄且下伏土层为透水土层并距浏阳河主河槽较近,水力联系密切。沟槽开挖深度大(最大开挖深度23米),边坡稳定性差。施工中如何依据设计基坑围护结构及工程地质、水文地质条件选择合理、有效的方法控制地下水位和边坡防护的稳定和基底承载力是本工程的第三个难点。
膨胀性围岩地段的变形控制。隧道部分岩体中局部夹含有亲水膨胀矿物,开挖过程中可能出现初期支护较大变形、二衬裂纹等不良工程问题,其变形预控及防治问题是本工程施工的第四个难点。
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浏阳河隧道之最
中铁一局集团浏阳河隧道工程项目部党工委书记张勇智介绍,武广客运专线浏阳河隧道工程将创下多个全国第一。
国内第一条穿越城市、高速公路及河流的浅埋隧道
铁路隧道以山岭隧道居多,少有在平原地区进行隧道施工的,而浏阳河隧道却是座落于平原地区的隧道,位于长沙市东郊,从长沙市东郊和京珠高速公路及湘江的支流——浏阳河地下通过,平均埋深在30至50米间,有点像城市地铁,但其开挖最大跨度达15.06米,高度超过13.54米,要比地铁通道大的多。
浏阳河隧道是我国高速铁路隧道综合性施工难度最大的隧道
该隧道要穿越城郊、高速公路及河流,地质条件又极差,施工中极易造成坍塌、突涌水等事故,给施工安全带来极大风险。隧道的防、排水施工;周边建筑物及地表沉降量的控制;膨胀岩地段的围岩变形;下穿河流、高速公路施工;明挖地段基坑防护等均为施工的难点。
我国埋深最浅的高速铁路隧道
隧道要穿越的地层中存在不均匀风化、红层溶洞及裂隙溶洞水、强富水透水地层、膏盐、软土、松软土、人工填土、残积土及风化岩等多种不良地质地段,此类岩体强度低,自稳能力差,再加隧道开挖跨度大,埋深浅,地下水具有一定的承压性,暗挖隧道施工中极易造成围岩坍塌失稳、地下水渗入、地表坍陷及地面建筑物开裂等问题;明挖段则易造成侧壁坍塌。
我国高速铁路最长的隧道
武广客专设计暨开通时速达350公里。标准就高于一般铁路,而浏阳河隧道又是我国第一座穿河铁路隧道,隧道混凝土衬砌要达到百年耐久性设计要求。武广客运专线浏阳河隧道全长10.1公里,设计为单洞双线铁路隧道,是武广客运专线的重点控制工程,整个隧道采用进出口及三座竖井、一座斜井,共10个作业面平行施工。